DIY, under-bänkmonterad lödstation: 9 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

Jag har nyligen flyttat hem, och jag var tvungen att bygga om min arbetsbänk från grunden. Jag var lite begränsad till rymden.

En av de saker jag ville göra var att modifiera mitt lödkolv så att det kunde skruvas fast, diskret, på undersidan av min bänkskiva. Vid ytterligare undersökning var det inte riktigt gynnsamt för den typen av modifiering på grund av den stora transformatorn. Så jag byggde om stationen, i princip från grunden, så att jag kunde köra den från min bänk -PSU. Jag har använt det i ett par månader nu och har inte haft några problem. Det fungerar i princip samma som den ursprungliga stationen, förutom att kontrollerna och displayen är lite trevligare.

Steg 1: Original lödstation

Detta är den ursprungliga stationen. Inuti finns en rejäl transformator och växelströmmen kopplas med en SCR. Jag betalade cirka $ 47,00 för det. Men du kan också köpa bara värmarenheten om du skulle försöka något liknande.

Kewl -delen om just denna station är att det är "Bic -penna" för lödstationer. Jag har sett stationen säljas under olika varumärken, och jag har sett samma aggregat som används på många olika märken/modeller. Det betyder att ersättningsvärmare är lätt tillgängliga för BILLIGT! Du kan köpa bara värmarenheten, komplett med ett nytt tips, för endast $ 7,00! Ersättningstips är under $ 2,00. Jag har haft mycket lycka till med min (jag har använt den här stationen i kanske 3-4 år och slitit ut 1 värmare och 1 tips!) Om du har problem med att hitta den är det bara att fråga. Jag vill inte spam, men om tillräckligt många frågar så lägger jag upp en länk.

Steg 2: Värmarenhet

Värmarenheten har en 180 graders 5-polig DIN-kontakt. Lite tester visade att det finns ett värmeelement på stift 1, 2. Stift 3 är i kontinuitet med spetsen/höljet för jordning. Stift 4, 5 är en termokopplare. Handtaget är märkt 24V, 48W.

Så det första jag behövde var rätt kontakt som kunde hantera 2+ ampere. Jag hittade den på Mouser, genom att leta efter en 180 graders, hona, 5 -stifts DIN. Jag köpte också en extra hankontakt, så att jag kunde göra en tillfällig adapter för nästa del av problemet.

Steg 3: Tråkig del

Ok, när jag väl fått mina kontakter skulle jag göra en uppslagstabell. Den här delen är riktigt tråkig. I grund och botten pluggade jag in strykjärnet, slog på det och började läsa av spänningen på termokopplaren vid olika temperaturer, så att jag kunde göra en uppslagstabell för att programmera min PIC. Jag bröt ner det till var 10: e grader celcius.

Steg 4: Så vad nu?

Jag skrev ett PIC -program för att kontrollera saker. Det finns 3 knappar. Strömknappen slår på/stänger av strykjärnet och LCD -skärmen. Det finns en upp -knapp och en ned -knapp. Den inställda temperaturen rör sig i steg om 10 grader Celcius. Strykjärnet kommer ihåg den senast använda inställningen, även om det har kopplats ur.

Det enda tricket jag lade till berodde på hur värmaren fungerar. Jag glömmer vilken typ av värmare den har, men det är den typen där motståndet inte är konstant. När det är kallt är värmarens motstånd praktiskt taget noll ohm. Sedan ökar det till flera ohm när det är varmt. Så jag lade till PWM med 50% driftscykel när strykjärnet är under 150 grader Celcius, så att jag kan köra det från en 3A switch-mode-tillförsel utan att utlösa kortslutningsskyddet.

Steg 5: Inuti

Det finns inte mycket att se, inuti.

LCD -skärmen och lödkolven styrs av en PIC och några MOSFET -enheter. Det finns en liten opamp med 2 icke-inverterande förstärkare i serie som stöter upp termokopplarens utgång med cirka 200x, så att PIC kan läsa den.

Steg 6: Strömförsörjning

Jag hade redan bänken PSU bultad under min bänk. Den drivs från en 20V 3A bärbar PSU. Så istället för att lägga till en dedikerad strömförsörjning för mitt strykjärn, knackade jag bara på strömmen därifrån. Om du gör detta kan du använda valfri likströmskälla du har tillgänglig. Se bara till att den släpper ut runt 20-30V DC och att den kan mata ut ca 3A. Bärbara nätaggregat är mycket billiga på Ebay, och de är mindre/lättare än transformatorn som kommer i den ursprungliga stationen.

Steg 7: Perfekt hållare

Hållaren som följer med denna lödstation är utformad för montering på stationens sida. Jag upptäckte att det av en viss tillfällighet också är helt perfekt för montering på undersidan av en bänk.

Det enda jag lade till var ett par nylonbrickor (så att den kan svängas) och en skruv för att montera den, samt en liten bult/mutter för att "låsa" hållaren så att den inte av misstag faller under horisonten, oavsett hur löst ställer du in ratten. Jag vet inte om en källa för bara hållaren, så om du skulle köpa bara värmaren kan du behöva bygga din egen järnhållare. Om någon känner till en källa för dessa innehavare kanske de kan dela den med oss andra.

Steg 8: Schematisk, PCB, firmware

Om det finns något intresse antar jag att jag skulle kunna lägga upp en schematisk PCB -fil och firmware. Men jag har inte lyckats. Egentligen gjorde jag aldrig en schemat i första hand. Jag använde ExpressPCB för att göra tavlan, så jag har ingen Gerber. Och jag vet inte var jag ska lägga upp en HEX -fil. Så jag kommer inte att göra något av det om det inte är mer än 2 personer som är intresserade. Så betygsätt instruerbara om du vill se att det blir ett helt open source -projekt.

Om någon har en favoritfilhotell där jag kan lägga upp en HEX, dela gärna med mig. Jag testade ett par och hade så mycket skräppost och gratiserbjudanden innan jag ens registrerade mig att jag ville strypa någon.

Steg 9: Firmware

Monteringskällkod https://www.4shared.com/file/5tWZhB_Q/LCD_Soldering_Station_v2.html Här är firmware. Jag hoppas att den här länken fungerar. Det finns en första gång för allt. https://www.4shared.com/file/m2iIboiB/LCD_Soldering_Station_v2.html Denna HEX kan programmeras på en PIC16F685 med en PIC -programmerare. Pinout: 1. Vdd +5V 2. (RA5) N/C 3. (RA4) BACKLIGHT CONTROL, utgångsstift. Detta går högt när stationen slås på. Detta är för LCD -skärmar med bakgrundsbelysning. Vissa LCD -skärmar har en LED -bakgrundsbelysning, liksom min. Det betyder att du kan driva bakgrundsbelysningen direkt från denna stift med bara ett seriemotstånd för att begränsa strömmen. I den "andra" typen av bakgrundsbelysning kan du behöva använda denna utgång för att växla en transistor för att driva bakgrundsbelysningen från 5V -skenan. 4. (RA3) PÅ/AV -KNAPP, ingångsstift. Anslut en tillfällig tryckknapp för att slå på/av stationen. Mark för att aktivera. Intern pullup är inställd. 5. (RC5) till LCD D5 6. (RC4) till LCD D4 7. (RC3) till LCD D3 8. (RC6) till LCD D6 9. (RC7) till LCD D7 10. (RB7) HEATER SWITCHING, utgångsstift: denna stift går LÅG för att aktivera värmaren på lödkolven. När stationen först slås på, slås denna utgångsstift på/av i det låga kHz -området vid 50% driftscykel tills tempen läser minst 150 C.* Efter den punkten matas den helt enkelt ut när avläsningstemperaturen är lägre än den inställda temp. Den matar ut högt när avläsningstemperaturen är lika med eller högre än den inställda temperaturen. I min egen design använde jag denna stift för att växla porten till en liten P-FET vars källa var inställd på 5V. Avloppet för P-FET växlade en bank med 3 (icke-logisk nivå men starkt nedgången) N-FET som slutligen bytte botten på värmarenheten. *järnet kan ställas in från 150c-460c (vilket bekvämt är 16 steg i denna 8-bitars värld:)). Min lästa temperatur är 150c. Tills värmaren når 150c visas avläst temp som alla streck. För de hopplöst imperialistiska gör jag 90% av mitt lödning mellan 230c-270c med blylödning, för att ge en referenspunkt. Jag kan tillfälligt vrida strykjärnet till 300c för större fogar. Efter fullständig montering kalibrerade jag mina opampmotstånd så att blylödet bara börjar smälta vid cirka 200 c, vilket jives med min tidigare erfarenhet. 11. (RB6) till LCD E 12. (RB5) till LCD R/W 13. (RB4) till LCD RS 14. (RA2) ADC -stift: Denna stift mottar spänning för temperaturåterkoppling. Du måste ansluta lödkolvens termoelement till en opampkrets för att öka spänningen cirka 200x. Genom att finjustera din förstärkning kan du få dina temperaturavläsningar att bli mer exakta. (IIRC, jag slutade använda 220x förstärkning på min, och det verkar ganska nära.) Anslut sedan utgången till den här stiftet. Tänk på att spänningen på denna stift inte bör överskrida Vdd särskilt mycket. Det är en bra idé att sätta en klämdiod mellan denna stift och Vdd om din opampkrets drivs från mer än 5V. Annars kan du skada PIC. Till exempel, om du skulle slå på stationen med lödkolven urkopplad, skulle detta lämna opampingången flytande. PIC kan ta emot allt upp till opampens spänningsmatning. Även om det kan verka som en bra idé att bara driva opampen från din 5V -skena för att förhindra detta problem, driver jag min från 20V -skenan. Detta beror på att billiga opampar inte fungerar hela vägen från järnväg till järnväg. Det finns lite overhead, vilket kan påverka tempavläsningen i den höga änden av vågen. 15. (RC2) till LCD D2 16. (RC1) till LCD D1 17. (RC0) till LCD D0 18. (RA1) NED -KNAPP, ingångsstift. Mark för att aktivera. Intern pullup är inställd. 19. (RA0) UPP -KNAPP, ingångsstift. Mark för att aktivera. Intern pullup är inställd. 20. Jordnål Här är en ExpressPCB -fil. ExpressPCB kan laddas ner gratis. Även om du inte använder deras tjänst kan den här filen användas för DIY -toneröverföring om din skrivare kan vända bilden. Alla de gula linjerna är hoppare. Det är mycket! Men spåren läggs ut så att alla de små bittiga korta hoppen kan täckas av ett 1206 0R -motstånd. Observera också att den är utformad så att en DIP PIC16F685 ska lödas på kopparsidan. Inga hål. Ja, det är konstigt, men det fungerar. Jag köpte LCD -skärmen från Sure Electronics. Det är en ganska vanlig pinout för en 16x2 bakgrundsbelyst LCD. https://www.4shared.com/file/QJ5WV4Rg/Solder_Station_Simple.html Opamp -kretsen som förstärker termoelementet ingår inte. MOSFET -kretsen som jag använde för att slå på/stänga av värmaren ingår inte. Google borde hjälpa dig att ta reda på detaljerna. Egentligen kopieras opampkretsen enkelt från databladet till LM324. Du vill ha en icke -inverterande förstärkare. Kom ihåg att när du sätter 2 opamps i serie MULTIPLIER du deras vinst. FOTNOTER: 1. Jag ändrade LCD -avläsningen bara en smula. Den ska nu passa på en 8x2 LCD (jag använder en 16x2). Jag flyttade värmareindikatorn asterisk så det är bredvid "set". Så bara "c" i slutet kommer att släppas. Men jag har aldrig provat det på en 8x2 LCD, så jag kan ha fel! (Pinout är vanligtvis annorlunda på dem också!) 2. Varning: PCB visar en D2pak LM317. Den här storleksdelen är inte tillräcklig för att sänka 20V till 5V vid denna belastning. Men det fungerar om du använder ett seriemotstånd för att tappa en del av spänningen. Jag beräknade det optimala seriemotståndet för en 20V ingång till cirka 45-50 ohm och 3 watt, vilket är baserat på en uppskattad maximal belastning på 250mA. (Så om mina beräkningar är korrekta, släpper detta seriemotstånd runt 3W värme som annars skulle kväva regulatorn!) Jag använde personligen ett gäng 1206 SMD -motstånd i ett nät för att uppnå effekt. Det är därför det finns ett litet prototypområde intill ingångsstiften på LM317 på mitt kretskort.